一种高压涡轮叶片除尘装置及其使用方法
【专利摘要】本发明提出了一种高压涡轮叶片除尘装置及其使用方法，其包括安装在高压涡轮导向器上的至少一个喷气机构，所述喷气机构包括沿所述高压涡轮导向器径向由内向外顺序装配的底块、底环、引气管接头、引气套管、螺纹端盖、L型锁片以及顶部锁片，所述引气管接头内设置有可上下移动的空气锤，所述引气套管套装在所述引气管接头外侧，所述空气锤为T形柱状结构，所述空气锤设置有一个中心孔，所述空气锤中部侧壁与底部侧壁均设置有至少一个与所述中心孔连通的通气孔。本发明所提供的一种高压涡轮叶片除尘装置，解决了高压涡轮叶片因堆积杂质降低效率和缩短叶片寿命的问题。本发明还提供了上述高压涡轮叶片除尘装置的使用方法。
【专利说明】
一种高压涡轮叶片除尘装置及其使用方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种车辆燃气轮机技术领域，尤其是一种对车辆燃气轮机上的高压涡轮叶片进行除尘的装置，本发明还提供了该装置的使用方法。
【背景技术】
[0002]车辆行驶过程中会面临各种复杂路况，如沙漠、山路、草原、公路等，也就意味着燃气轮机工作所需的空气会含有大量的杂物，从而影响发动机性能，因此燃气轮机的除尘系统则显得至关重要。目前车辆燃气轮机常用的除尘方式是在燃气轮机外部设计外部除尘装置，压气机内部设计内部除尘装置，通过燃气轮机内的高压空气系统来进行除尘，这样可以大大提高了燃气轮机内部空气洁净度，从而提高压气机及燃烧室性能。但是由于经过除尘后的空气并非100%干净，经过过滤后的燃油(柴油和煤油)也同样存在微小颗粒杂质，因此空气与燃油在燃烧室混合燃烧后形成的燃气仍然含有杂质，而这些杂质会附着在高压涡轮叶片上，既会降低高压涡轮效率，又会因腐蚀而缩短叶片使用寿命。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种高压涡轮叶片除尘装置及其使用方法，以减少或避免前面所提到的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提出了一种高压涡轮叶片除尘装置，其用于对燃气轮机的高压涡轮叶片进行除尘，所述燃气轮机设置有高压空气系统，所述燃气轮机包括相互连接的前机匣和高压涡轮导向器，其包括安装在所述高压涡轮导向器上的至少一个喷气机构，所述喷气机构包括沿所述高压涡轮导向器径向由内向外顺序装配的底块、底环、引气管接头、引气套管、螺纹端盖、L型锁片以及顶部锁片，所述引气管接头内设置有可上下移动的空气锤，所述引气套管套装在所述引气管接头外侧，所述前机匣设置有与所述高压空气系统通过管道连接的环腔以及与所述环腔连通的第一连通孔，所述高压空气系统设置有用于控制所述管道的电磁阀，所述高压涡轮导向器设置有第二连通孔，所述第一连通孔与所述第二连通孔连接，所述引气套管内壁设置有第一环形凹槽，外壁设置有一个凸台，所述凸台设置有与所述第一环形凹槽连通的第三连通孔，所述引气管接头外壁设置有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽通过至少一个斜孔与所述引气管接头的工字型内腔的上部腔体连通，所述空气锤为T形柱状结构，所述空气锤设置有一个中心孔，所述空气锤中部侧壁与底部侧壁均设置有至少一个与所述中心孔连通的通气孔。
[0005]在一个优选实施例中，所述高压涡轮导向器上均布有八个所述喷气机构。
[0006]在一个优选实施例中，所述引气管接头均布有四个所述斜孔。
[0007]在一个优选实施例中，所述空气锤中部侧壁与底部侧壁均设置有均布的四个通气孔。
[0008]在一个优选实施例中，所述空气锤中部侧壁或底部侧壁所设置的均布的四个通气孔为两大两小。
[0009]在一个优选实施例中，所述第一连通孔和所述第二连通孔的直径均为4mm。
[0010]本发明还提供了上述高压涡轮叶片除尘装置的使用方法，其包括如下步骤，
[0011]步骤A，设置所述高压空气系统，使通过所述管道进入所述环腔的高压空气的压力大于5MPa;
[0012]步骤B，当燃气轮机起动运行后，过30分钟，开通所述电磁阀10秒，使高压空气通过所述管道进入所述环腔，并经由所述喷气机构对所述高压涡轮叶片进行除尘；
[0013]步骤C，关闭所述电磁阀，
[0014]步骤D，燃气轮机再运行30分钟，重复步骤B、C，直至燃气轮机停止运行。
[0015]本发明所提供的一种高压涡轮叶片除尘装置，在燃气轮机长期工作中，能有效解决高压涡轮叶片因堆积大量杂质降低高压涡轮效率和缩短叶片寿命的问题。本发明还提供了上述高压涡轮叶片除尘装置的使用方法。
【附图说明】
[0016]以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
[0017]图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的高压涡轮叶片除尘装置的使用状态部分剖视结构示意图；
[0018]图2为图1的高压涡轮叶片除尘装置的部分立体分解结构示意图；
[0019]图3为图2的喷气机构的另一个角度的部分立体分解结构示意图；
[0020]图4为图2的喷气机构的又一个角度的部分立体分解结构示意图；
[0021 ]图5为图1的喷气机构的A-A剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】。其中，相同的部件采用相同的标号。
[0023]正如【背景技术】所述，现有技术根本就没有提供用于对车辆燃气轮机的高压涡轮叶片进行除尘的装置，因此本发明提供了一种全新设计的高压涡轮叶片除尘装置及其使用方法，用于对车辆燃气轮机的高压涡轮叶片进行除尘。
[0024]图1显示的是根据本发明的一个具体实施例的高压涡轮叶片除尘装置的使用状态部分剖视结构示意图；图2为图1的高压涡轮叶片除尘装置的部分立体分解结构示意图；图3为图2的喷气机构的另一个角度的部分立体分解结构示意图；图4为图2的喷气机构的又一个角度的部分立体分解结构示意图；图5为图1的喷气机构的A-A剖视结构示意图。参见图1-5所示，本发明提供了一种高压涡轮叶片除尘装置，其用于对燃气轮机的高压涡轮叶片I进行除尘，所述燃气轮机设置有高压空气系统(图中未示出)，所述燃气轮机包括相互连接的前机匣2和高压涡轮导向器3，其包括安装在所述高压涡轮导向器3上的至少一个喷气机构，所述喷气机构包括沿所述高压涡轮导向器3径向由内向外顺序装配的底块41、底环42、引气管接头43、引气套管44、螺纹端盖45、L型锁片46以及顶部锁片47，所述引气管接头43内设置有可上下移动的空气锤48，所述引气套管44套装在所述引气管接头43外侧，所述前机匣2设置有与所述高压空气系统通过管道(图中未示出)连接的环腔21以及与所述环腔21连通的第一连通孔22，所述高压空气系统设置有用于控制所述管道的电磁阀(图中未示出)，所述高压涡轮导向器3设置有第二连通孔31，所述第一连通孔22与所述第二连通孔31连接，所述引气套管44内壁设置有第一环形凹槽441，外壁设置有一个凸台442，所述凸台442设置有与所述第一环形凹槽441连通的第三连通孔443，所述引气管接头43外壁设置有第二环形凹槽431，所述第二环形凹槽431通过至少一个斜孔432与所述引气管接头43的工字型内腔的上部腔体连通，所述空气锤48为T形柱状结构，所述空气锤48设置有一个中心孔481，所述空气锤48中部侧壁与底部侧壁均设置有至少一个与所述中心孔481连通的通气孔482。
[0025]本发明所提供的高压涡轮叶片除尘装置的工作原理为:当燃气轮机设置有高压空气系统的高压空气经由管道进入所述环腔21分配平衡后，通过所述前机匣2的前安装边端面的所述第一连通孔22进入所述高压涡轮导向器3上的所述第二连通孔31，然后经由所述第三连通孔443进入由所述第一环形凹槽441和所述第二环形凹槽431组成的环形腔体，并经由所述斜孔432进入所述引气管接头43的工字型内腔，进入工字型内腔的高压空气推动所述空气锤48向外移动，当所述空气锤48中部侧壁的通气孔482与工字型内腔的上部腔体连通时，高压空气经由所述中心孔481向工字型内腔的顶部并同时经由所述空气锤48底部侧壁的通气孔482向工字型内腔的底部流动，流向工字型内腔的顶部的高压空气聚集后推动所述空气锤48向内移动，从而使所述空气锤48中部侧壁的通气孔482与工字型内腔的上部腔体断开连接，而流向工字型内腔的底部的高压空气则从高压涡轮导向器3的固定环和安装边之间的间隙处喷出。也就是说，通过所述空气锤48的往复运动，持续的高压空气可在被所述空气锤48调压后，从高压涡轮导向器3的固定环和安装边之间的间隙处间歇性喷出，从而对所述高压涡轮叶片I进行除尘，同时还具有一定的冷却效果。
[0026]安装在所述底环42内的所述底块41可限制所述空气锤48的行程，避免所述空气锤48的往复移动对所述高压涡轮导向器3产生损伤。
[0027]所述螺纹端盖45用于封闭所述引气管接头43的工字型内腔的上部腔体。
[0028]所述L型锁片46通过锁定所述凸台442来锁定所述引气套管44。
[0029]所述顶部锁片47用于对所述螺纹端盖45和所述L型锁片46进行锁定。
[0030]在一个优选实施例中，所述高压涡轮导向器3上均布有八个所述喷气机构。这样可较好的对所述高压涡轮叶片I进行除尘。
[0031]在一个优选实施例中，所述引气管接头43均布有四个斜孔432。这样提供较均匀的高压空气通道。
[0032]在一个优选实施例中，所述空气锤48中部侧壁与底部侧壁均设置有均布的四个通气孔482。这样提供较均匀的高压空气通道。
[0033]在一个优选实施例中，所述空气锤48中部侧壁或底部侧壁所设置的均布的四个通气孔482可以是不同直径，例如可以是两大两小，这样可在通气过程中使所述空气锤48产生自转，从而使得流出的高压空气更加均匀。
[0034]在一个优选实施例中，所述第一连通孔22和所述第二连通孔31的直径均为4mm，这样可避免增加的这些结构对所述前机匣2和所述高压涡轮导向器3的结构强度造成影响。
[0035]本发明还提供了上述高压涡轮叶片除尘装置的使用方法，其包括如下步骤，
[0036]步骤A，设置所述高压空气系统，使通过所述管道进入所述环腔21的高压空气的压力大于5MPa;
[0037]步骤B，当燃气轮机起动运行后，过30分钟，开通所述电磁阀10秒，使高压空气通过所述管道进入所述环腔21，并经由所述喷气机构对所述高压涡轮叶片I进行除尘；
[0038]步骤C，关闭所述电磁阀，
[0039 ]步骤D，燃气轮机再运行30分钟，重复步骤B、C，直至燃气轮机停止运行。
[0040]燃气轮机的所述高压涡轮叶片I处的燃气压力通常低于IMPa，因此经由所述喷气机构排出的高压空气完全可以清除所述高压涡轮叶片I上的杂质。由于除尘过程只有10s，因此也不会对燃气轮机性能造成影响。
[0041]本发明所提供的一种高压涡轮叶片除尘装置，在燃气轮机长期工作中，能有效解决高压涡轮叶片因堆积大量杂质降低高压涡轮效率和缩短叶片寿命的问题。本发明还提供了上述高压涡轮叶片除尘装置的使用方法。
[0042]本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
[0043]以上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种高压涡轮叶片除尘装置，其用于对燃气轮机的高压涡轮叶片进行除尘，所述燃气轮机设置有高压空气系统，所述燃气轮机包括相互连接的前机匣和高压涡轮导向器，其特征在于，其包括安装在所述高压涡轮导向器上的至少一个喷气机构，所述喷气机构包括沿所述高压涡轮导向器径向由内向外顺序装配的底块、底环、引气管接头、引气套管、螺纹端盖、L型锁片以及顶部锁片，所述引气管接头内设置有可上下移动的空气锤，所述引气套管套装在所述引气管接头外侧，所述前机匣设置有与所述高压空气系统通过管道连接的环腔以及与所述环腔连通的第一连通孔，所述高压空气系统设置有用于控制所述管道的电磁阀，所述高压涡轮导向器设置有第二连通孔，所述第一连通孔与所述第二连通孔连接，所述引气套管内壁设置有第一环形凹槽，外壁设置有一个凸台，所述凸台设置有与所述第一环形凹槽连通的第三连通孔，所述引气管接头外壁设置有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽通过至少一个斜孔与所述引气管接头的工字型内腔的上部腔体连通，所述空气锤为T形柱状结构，所述空气锤设置有一个中心孔，所述空气锤中部侧壁与底部侧壁均设置有至少一个与所述中心孔连通的通气孔。2.如权利要求1所述的高压涡轮叶片除尘装置，其特征在于，所述高压涡轮导向器上均布有八个所述喷气机构。3.如权利要求1所述的高压涡轮叶片除尘装置，其特征在于，所述引气管接头均布有四个所述斜孔。4.如权利要求1所述的高压涡轮叶片除尘装置，其特征在于，所述空气锤中部侧壁与底部侧壁均设置有均布的四个通气孔。5.如权利要求4所述的高压涡轮叶片除尘装置，其特征在于，所述空气锤中部侧壁或底部侧壁所设置的均布的四个通气孔为两大两小。6.如权利要求1-5所述的高压涡轮叶片除尘装置，其特征在于，所述第一连通孔和所述第二连通孔的直径均为4mm。7.如权利要求1-6之一所述的高压涡轮叶片除尘装置的使用方法，其特征在于，其包括如下步骤， 步骤A，设置所述高压空气系统，使通过所述管道进入所述环腔的高压空气的压力大于5MPa； 步骤B，当燃气轮机起动运行后，过30分钟，开通所述电磁阀10秒，使高压空气通过所述管道进入所述环腔，并经由所述喷气机构对所述高压涡轮叶片进行除尘； 步骤C，关闭所述电磁阀， 步骤D，燃气轮机再运行30分钟，重复步骤B、C，直至燃气轮机停止运行。
【文档编号】F02C7/30GK106050433SQ201610484896
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】王红莲, 章瑾锋, 韦倩, 罗贤军
【申请人】中国南方航空工业(集团)有限公司